ABSTRACT With the help of their real engineering experiences and the design methods of expressway in metropolises, the authors present the expressway theory and multiple load control for layout and optimal designs of water supply net work systems. They compiled one software. The paper presents an example and a real expended water supply net work engineering, 800,000m³ per day＇s flow of Yellow River sources of Taiyuan, Shanxi province. The research results evince that with the new theory and method, we can design the water supply net works to match the requirements of the future, avoid the broken of road in construction, save investment and have good hydraulic conditions.

　　Keywords: net works, Expressway, Optimal design, Mutiple load, Water supply

　　一、概述

　　随着社会的发展，我国人口的城市化比例越来越高，各城市的工业产值不断提高，从而使城市供水日趋紧张，不但对水量的需求越来越大，对水质的要求也越来越高。目前，大多数城市的用水率已进入“S”增长的加速上升期^[1]，水已成为制约许多城市迅速发展的关键因素之一。城市供水部门已认识到供水的重要性，都已开始实施大规模的引水工程，如引黄工程等。目前开始实施国家“十五”计划，各城市的引水工程大多已进入水厂建设阶段，从而使管网配套工程显得尤为迫切。
　　给水管网工程投资巨大，管线埋藏于地下，从而使资金浪费、供水不合理等问题不易曝露，存在的隐患较多。为了彻底消除这些不合理因素，必须在管网规划和设计阶段，进行合理的规划和优化设计，并进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核，以期能达到设计最优化的目的。
　　本文提出给水管网优化设计的高速公路理论，利用计算机软件加以实现^[2]，并通过太原市黄河水源80万米³/日的管网扩建工程加以验证。结果表明，这一方法可适用于大中型城市的管网扩建工程。

　　二、 给水管网多工况优化设计的高速公路理论分析

　　1、 给水管网优化设计的高速公路理论分析
　　给水管网规划、定线是管网设计的初始阶段，其布置的合理与否直接关系到供水运行的合理与否及水泵扬程的设置。在管网规划和布置中存在的主要问题是，当城市的发展重心、投资方向、城市规划，或供水规模发生变化时，按常规方法所设计的管网，由于无法解决优化及对条件变化适应性的矛盾，使设计、管理及施工部门常常处于被动的“修补”地位，从而出现道路的多次“开膛破肚”，造成大量的破坏和人工及资源的浪费。出现这一现象的根本原因，在于设计人员自始止终的下意识里就存在对管网系统“修修补补”的固有设计思路，没有从宏观及方法上加以拓展。
　　我们都知道，高速内环或外环道路，可以大幅度地提高一个城市的交通运输能力，其投资/效益比是相当高的。高速环线之所以能够提高运输能力，主要原因是提高了车速。基于这一思路，我们提出给水管网设计的高速公路理论，反映到管网的规划及定线上，可以从以下几个方面加以考虑：
　　

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